自感和涡流(含答案)

-、基础知识 (一)自感与涡流 1、自感现象

(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的 感应电动势叫做自感电动势. ⑵表达式：E = L 善

⑶自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关. 2、涡流

当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水 中的旋涡，所以叫涡流.

(1) 电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总

是阻碍导体的相对运动.

⑵电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力的 作用，安培力使导体运动起来.

(3) 电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用. (二)自感现象的分析

1、自感现象“阻碍”作用的理解

(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反, 使其缓慢地增加.

⑵流过线圈的电流减小时， 线圈中产生的自感电动势与电流方向相同， 使其缓慢地减小.

线圈就相当于电源，它提供的电流从原来的 I L 逐渐变小.

2、自感现象的四大特点

(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化. (2) 通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化. ⑶电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体.

(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不

自感和涡流

阻碍电流的增加,

阻碍电流的减小,

能使过程停止，更不能使过程反向. 技巧点拨

在分析自感现象问题时，应注意电路的结构，弄清楚自感线圈 明确原电流的方向，再判断自感电流的方向及大小变化.同时注意, 忽略不计•在断开开关时，还要看线圈和用电器能否形成回路.

二、练习

接通S ,使电路达到稳定，灯泡

A 发光，则

——

答案 AD

解析 在电路(a)中，灯A 和线圈L 串联，它们的电流相同，断开

电动势，阻碍原电流的减小，但流过灯A 的电流仍逐渐减小，从而灯A 只能渐渐变暗.在 电路(b)中，电阻R 和灯A 串联，灯A 的电阻大于线圈L 的电阻，电流则小于线圈 L 中 的电流，断开 S 时，电源不再给灯供电，而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，通过 R 、A 形成回路，灯A 中电流突然变大，灯 A 变得更亮，然后渐渐变暗，故 A 、D 正确. 2、如图所示，L 1、L 2、L 3是完全相同的灯泡，L 为直流电阻可忽略的自感线圈，电源内阻不

计，开关S 原来接通•现将开关

S 断开，则

D . L 3闪亮一下后恢复到原来的亮度

L 与用电器的串、并联关系,

L 的自身电阻是不是能

1、如图(a)、(b)所示的电路中，电阻 R 和自感线圈

L 的电阻值都很小, 且小于灯 A 的电阻,

A .在电路 ⑻中，断开S , A 将渐渐变暗

B .在电路 (a)中，断开S,

A 将先变得更亮，然后渐渐变暗

C •在电路 (b)中，断开S , A 将渐渐变暗

D •在电路 (b)中，断开S , A 将先变得更亮，然后渐渐变暗 S 时，线圈上产生自感

A . L 1点亮，L 2变暗，最终两灯一样亮

B . L 2闪亮一下后恢复到原来的亮度

C . L 3变暗一下后恢复到原来的亮度

答案 AD

解析 当S 闭合时，L 把灯L i 短路，L i 不亮，I L 3 = I L 2 = E ；将S 断开时，L i 与L 2串联,

R

项错误.

电感，且自感系数 L 很大.C 是电容较大且不漏电的电容器，下列判 断正确的是

A . S 闭合时，P 灯亮后逐渐熄灭，Q 灯逐渐变亮

B . S 闭合时，P 灯、Q 灯同时亮，然后 P 灯变暗，Q 灯变得更亮

C . S 闭合，电路稳定后，S 断开时，P 灯突然亮一下，然后熄灭,

D . S 闭合，电路稳定后， S 断开时，P 灯突然亮一下，然后熄灭, 答案 D

电流变小，L 2变暗，L 1被点亮，最终两灯一样亮•由于 L 中的电流要减小, 且与 L 3串

联，I L 3 ‘ = R ,因此L 3要闪亮一下后再恢复到原来的亮度.

因此正确选项为 A 、D 两项.

3、如图所示是研究自感通电实验的电路图，

A i 、A 2是两个规 格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻

R ,使两个灯泡的亮度

相同，调节可变电阻 R i ,使它们都正常发光，然后断开电键 S.重新闭合电键S ,则

A .闭合瞬间，A i 立刻变亮，A 2逐渐变亮

B .闭合瞬间，A 2立刻变亮，A i 逐渐变亮

C •稳定后，L 和R 两端电势差一定相同

D .稳定后，A i 和A 2两端电势差不相同

答案 BC

解析 根据题设条件可知，闭合电键调节电阻

R 使两个灯泡的亮度相同，说明此时电

阻R 的阻值与线圈 L 的电阻一样大，断开电键再重新闭合电键的瞬间，根据自感原理，可判

断A 立刻变亮，而 A 逐渐变亮，A 项错误,

B 项正确；稳定后，自感现象消失，根据题设条 件可判断线圈L 和

R 两端的电势差一定相同,

A i 和A 两端电势差也相同，所以 C 项正确，D

4、如图所示，P 、Q 是两个完全相同的灯泡,

L 是直流电阻为零的纯

Q 灯立即熄灭 Q 灯逐渐熄灭

解析 当S 闭合时，通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势, 故通过

P 、Q 的

电流几乎相同，故两灯同时亮，当电流稳定时，灯泡

P 被短路而熄灭，此时通过灯泡

Q

L

£

图12